[发明专利]基于24V电源系统的直流绝缘监测模块及其实现方法

权利要求书

1.基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，包括负载M，其特征在于，还包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。

2.根据权利要求1所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述不平衡电桥检测电路包括均连接于微处理器与地之间的电路U1、电路U2、电阻R1、电阻Rz、电阻R2、电阻Rf，所述电路U1由相互串联的电阻Ra、开关S1构成，电路U2由相互串联的电阻Rb、开关S2构成，其中，电阻R1与电阻R2的阻值相同，电阻Ra与电阻Rb的阻值相同。

3.根据权利要求2所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述控制回路包括连接于负载M与地之间的接触器K，一端与微处理器相连、另一端通过接触器K与地相连的开关S3，均连接于微处理器与地之间的电阻R3、电阻R4，其中，电阻R3与电阻R4的阻值相同。

4.根据权利要求3所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述微处理器还连接有显示屏和操作单元。

5.根据权利要求4所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述显示屏为液晶触摸显示屏，所述操作单元为键盘。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将不平衡电桥检测电路与母线相连，并将控制回路与负载M相连；

（2）设定母线对地电压的变化上限值，微处理器对母线的对地电压进行实时监测，在监测到母线对地电压发生变化超过已设定的变化上限值时控制不平衡电桥检测电路中的开关K1和开关K2进行切换。

7.根据权利要求6所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块的实现方法，其特征在于，所述不平衡电桥检测电路包括均连接于微处理器与地之间的电路U1、电路U2、电阻R1、电阻Rz、电阻R2、电阻Rf，所述电路U1由相互串联的电阻Ra、开关S1构成，电路U2由相互串联的电阻Rb、开关S2构成，其中，电阻R1与电阻R2的阻值相同，电阻Ra与电阻Rb的阻值相同。

8.根据权利要求7所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块的实现方法，其特征在于，所述电阻Rz和电阻Rf的阻值由以下方式得出：

将开关S1和开关S2均断开，设此时电阻Rz两端的电压为Uz，电阻Rf两端的电压为Uf，根据欧姆定律得出方程式一：

Uz（R1+Rz）/R1Rz=Uf（R1+Rf）/R1Rf，并测量出此时的电压Uz和电压Uf；

将开关S1闭合，并将开关S2断开，设此时电阻Rz两端的电压为Uz1，电阻Rf两端的电压为Uf1，根据欧姆定律得出方程式二：

Uz1（R1Rz+RaRz+R1Ra）/R1RaRz=Uf1（R1+Rf）/R1Rf，并测量出此时的电压Uz1和电压Uf1；

将开关S1断开，并将开关S2闭合，设此时电阻Rz两端的电压为Uz2，电阻Rf两端的电压为Uf2，根据欧姆定律得出方程式三：

Uz2（R2+Rz）/R2Rz=Uf2（R2Rf+RaRf+R2Ra）/R2RaRf，并测量出此时的电压Uz2和电压Uf2；

其中，电压Uz、电压Uf、电压Uz1、电压Uf1、电压Uz2、电压Uf2均为测量得出的已知值，电阻R1、电阻R2、电阻Ra均为已知的固定值，联立上述方程式便可得出电阻Rz 和电阻Rf的值。

9.根据权利要求8所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块的实现方法，其特征在于，所述控制回路中，负载M为跳闸出口中间继电器，相应地，所述控制回路为跳闸出口中间继电器线圈控制回路。

10.根据权利要求9所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块的实现方法，其特征在于，所述电阻R3和电阻R4的阻值相等且大于跳闸出口中间继电器阻值R的1.33倍。